高中物理人教版1第二章恒定電流第8節(jié)多用電表的原理 全國公開課

～多用電表的原理和使用【考綱要求】1、理解歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及刻度特點(diǎn)，知道歐姆表測(cè)電阻的原理；2、了解多用電表的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；3、會(huì)用多用電表測(cè)量電路中的交、直流電流、電壓和電阻；4、會(huì)用多用電表測(cè)量二極管的正反向電阻和極性，能探索簡(jiǎn)單黑箱中的電學(xué)元件。【自主學(xué)習(xí)】例題：如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=，內(nèi)阻r=Ω，電流表滿偏電流Ig=10mA，電流表電阻Rg=Ω，A、B為接線柱．⑴用導(dǎo)線把A、B直接連起來，此時(shí)應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流？⑵調(diào)到滿偏后保持R1的值不變，在A、B間接一個(gè)150Ω的電阻R2，電流表指針指著多少刻度的位置？⑶如果把任意電阻R接在A、B間，電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系?(通過以上計(jì)算你有何啟發(fā)?一、歐姆表的構(gòu)造和原理1．原理：依據(jù)____________________定律制成，它是由____________改裝而成的．2．內(nèi)部構(gòu)造：由______________、______________和____________三部分組成．3．測(cè)量原理4．如圖所示，當(dāng)紅、黑表筆間接入被測(cè)電阻Rx時(shí)，通過表頭的電流I＝____________.改變Rx，電流I隨著改變，每個(gè)Rx值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的________________值，就可以從刻度盤上直接讀出被測(cè)電阻的阻值．5.由圖所示，歐姆表刻度具有什么特點(diǎn)？刻度的標(biāo)定：紅黑表筆短接(被測(cè)電阻Rx＝0)時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R，使I＝Ig，電流表的指針達(dá)到滿偏，這一過程叫歐姆表調(diào)零．(1)當(dāng)I＝Ig時(shí)，Rx＝，在滿偏電流Ig處標(biāo)為“0”．(圖甲)(2)當(dāng)I＝0時(shí)，Rx→，在I＝0處標(biāo)為“∞”．(圖乙)(3)當(dāng)I＝eq\f(Ig,2)時(shí)，Rx＝，此電阻是歐姆表的內(nèi)阻，也叫中值電阻．刻度盤的特點(diǎn)：①零刻度線在最，從右向左讀數(shù)；②刻度不均勻，前疏后密。中值電阻附近誤差小。二、多用電表的內(nèi)部構(gòu)造將電流表、電壓表、歐姆表組合在一起成了多用電表。下圖為多用電表的內(nèi)部電路圖。(1)開關(guān)調(diào)到1、2時(shí)，實(shí)現(xiàn)表的測(cè)量功能，在測(cè)量電路時(shí)，檔位的量程較大；（2）開關(guān)調(diào)到3、4時(shí)，實(shí)現(xiàn)表的測(cè)量功能；(3)開關(guān)調(diào)到5、6時(shí)，實(shí)現(xiàn)表的測(cè)量功能，在測(cè)量電路時(shí)，檔位的量程較大。三、多用電表的使用1.多用電表測(cè)電流、電壓如何操作？調(diào)零（指針定位螺絲）選擇適當(dāng)?shù)臋n位（估計(jì)待測(cè)物理量的數(shù)字，選擇合適的檔位，使指針盡量指在刻度盤的中央附近）將用電器接入紅黑表筆間進(jìn)行測(cè)量（電流流向：紅表筆流黑表筆流）讀數(shù)關(guān)閉電表（應(yīng)將選擇開關(guān)旋至OFF檔或交流電壓的最高檔。2.多用電表測(cè)電流、電壓如何操作？調(diào)零（指針定位螺絲）選擇適當(dāng)?shù)臋n位（估計(jì)待測(cè)物理量的數(shù)字，選擇合適的檔位，使指針盡量指在刻度盤的中央附近,若指針偏角過大，應(yīng)該為倍率檔位，若指針偏角過小，應(yīng)該為倍率檔位。）調(diào)零（把紅黑表筆，調(diào)節(jié)旋鈕，使指針指在0Ω處）將待測(cè)電阻與電源，接入紅黑表筆間進(jìn)行測(cè)量（電流流向：紅表筆流黑表筆流）讀數(shù)關(guān)閉電表（應(yīng)將選擇開關(guān)旋至OFF檔或交流電壓的最高檔）。注：多用電表測(cè)電阻時(shí)，每次換擋都必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。甲乙甲乙（1）二極管的特點(diǎn)：二極管接正向電壓時(shí)，電阻很，處于導(dǎo)通狀態(tài)，如圖中所示。二極管接反向電壓時(shí)，電阻很，處于截止?fàn)顟B(tài)(如圖中所示。二極管接反向電壓過大時(shí)，二極管被擊穿損壞，處于導(dǎo)通狀態(tài)。乙乙甲（2）用歐姆表判斷二極管的正負(fù)極中圖，二極管處于狀態(tài)，導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，黑表筆接二極管極。中圖，二極管處于狀態(tài)，截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，黑表筆接二極管極鈕。四、數(shù)據(jù)處理1．測(cè)電阻時(shí)，電阻值等于指針的示數(shù)與倍率的乘積，指針示數(shù)一般讀兩位有效數(shù)字。2．測(cè)電流和電壓時(shí)，如果所讀表盤的最小刻度為1、、等，讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀到最小刻度的下一位，若表盤的最小刻度為、、、等，讀數(shù)時(shí)只讀到與最小刻度位數(shù)相同?！究键c(diǎn)突破】典型例題1右圖為一正在測(cè)量中的多用電表表盤．(1)如果是用×10Ω檔測(cè)量電阻，則讀數(shù)為________Ω.(2)如果是用直流10mA檔測(cè)量電流，則讀數(shù)為______________mA.(3)如果是用直流5V檔測(cè)量電壓，則讀數(shù)為________V.解析：歐姆檔在最上面的一排數(shù)據(jù)讀取，讀數(shù)為6×10Ω＝60Ω；測(cè)電流為第二排刻度，選用直流10mA檔，共有50小格，每格精確度為10mA/50=，需估讀到，準(zhǔn)確讀數(shù)×mA＝mA.同樣直流電壓檔測(cè)量讀取中間刻度，選取檔位為5V，精確度為5V/50=，需估讀到，指針對(duì)準(zhǔn)的刻度約為格，讀數(shù)為×V＝V.解析：(1)60(2)(3)反饋訓(xùn)練1如圖所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條線分別表示多用電表指針的指示位置.①將多用電表選擇開關(guān)置于“×1”擋，Ⅰ的示數(shù)為______Ω，Ⅱ的示數(shù)為____Ω.②將選擇開關(guān)置于直流“50V”擋，Ⅰ的示數(shù)為____V，Ⅱ的示數(shù)為______V，Ⅲ的示數(shù)為______V.③選擇開關(guān)置于直流“250V”擋時(shí)，Ⅰ的示數(shù)為______V，Ⅱ的示數(shù)為________V.典型例題2某同學(xué)利用多用電表測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值，由于第一次選擇的歐姆檔不夠合適，又改換另一歐姆檔測(cè)量，兩次測(cè)量時(shí)電表指針?biāo)傅奈恢萌鐖D中的虛線所示，下面列出這兩次測(cè)量中的有關(guān)操作：A．將兩根表筆短接，并調(diào)零B．將兩根表筆分別跟被測(cè)電阻的兩端接觸，觀察指針的位置C．記下電阻值D．將多用電表面板上旋鈕旋到R×100檔E．將多用電表面板上旋鈕旋到R×10檔F．將多用電表面板上旋鈕旋到OFF檔(1)根據(jù)上述有關(guān)操作將兩次的合理實(shí)驗(yàn)步驟按順序?qū)懗?利用上述操作項(xiàng)目前面的字母表示，且可以重復(fù)使用)________________________．(2)該電阻的阻值是________Ω.解析：用多用電表測(cè)未知電阻的阻值，要先估測(cè)，估測(cè)時(shí)，可任選一檔，然后調(diào)零，調(diào)零后測(cè)其電阻．因指針指在中央時(shí)，測(cè)量結(jié)果較精確，故若發(fā)現(xiàn)電表指針不是指在刻度盤中央，而出現(xiàn)偏大或偏小時(shí)，要換擋使其指針能指到中央附近，但換擋后必須重新調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量．使用完畢，將旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至OFF擋．所以實(shí)驗(yàn)步驟為EABDABCF，且該電阻的阻值為×103.反饋訓(xùn)練2某人用多用電表按正確步驟測(cè)量一電阻的阻值，當(dāng)選擇歐姆擋“×1”檔測(cè)量時(shí)，指針指示位置如右圖所示，則其電阻值是__________。如果要用這只多用電表測(cè)量一個(gè)約200歐的電阻，為了使測(cè)量比較精確，選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆檔是_____。改變檔位調(diào)整倍率后，要特別注意重新____________________。典型例題3如圖所示的黑箱中有三只完全相同的電學(xué)元件,小明使用多用電表對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。(1)在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0刻度線處,應(yīng)先調(diào)整圖中多用電表的_________(選填“A"、“B"或“C")。(2)在用多用電表的直流電壓檔探測(cè)黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí),一表筆接a,另一表筆應(yīng)_________(選填“短暫”或“持續(xù)”)接b,同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況。(3)在判定黑箱中無電源后,將選擇開關(guān)旋至“歐姆檔,調(diào)節(jié)好多用電表,測(cè)量各接點(diǎn)間的阻值。測(cè)量中發(fā)現(xiàn),每對(duì)接點(diǎn)間正反向阻值均相等,測(cè)量記錄如下表.兩表筆分別接a、b時(shí),多用電表的示數(shù)如圖所示。請(qǐng)將記錄表補(bǔ)充完整,并在黑箱圖中畫出一種可能的電路。解析：指針不在左邊“0刻度線處,應(yīng)先機(jī)械調(diào)零，所以選A。在用多用電表的直流電壓檔探測(cè)黑箱是否存在電源時(shí),應(yīng)短暫試觸以免損壞多用電表。答案如下：1)A(2)短暫(3)5電路圖如右圖反饋訓(xùn)練3如圖所示，一只黑箱有A、B、C三個(gè)接線柱，規(guī)定每兩個(gè)接線柱間最多只能接一個(gè)電器元件。并且已知黑箱內(nèi)的電器元件是一只電阻和一只二極管。某同學(xué)利用多用電表的歐姆擋，用正確的操作方法依次進(jìn)行了6次測(cè)量，將每次紅、黑表筆的位置和測(cè)得的阻值都填入了下表。由表中的數(shù)據(jù)可以判定：⑴電阻接在_______兩點(diǎn)間，阻值為________Ω。⑵二極管接在_______兩點(diǎn)間，其中正極接在_____點(diǎn)。二極管的正向阻值為______Ω，反向阻值為______Ω。【考點(diǎn)鞏固】1．右圖為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流Ig＝300μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)阻r＝Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是________色．按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx＝________kΩ.若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將________(填“變大”、“變小”或“不變”)．2.用多用電表進(jìn)行了幾次測(cè)量，指針分別處于a、b的位置，如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請(qǐng)?zhí)钤诒砀裰小?.調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，用“×10”擋測(cè)量一個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極小，那么正確的判斷和做法是（）A．這個(gè)電阻值很小B．這個(gè)電阻值很大C．為了把電阻值測(cè)得更準(zhǔn)確些，應(yīng)換用“×1”擋，重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)后測(cè)量。D．為了把電阻值測(cè)得更準(zhǔn)確些，應(yīng)換用“×100”擋，重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)后測(cè)量。4.如圖所示為多用電表歐姆擋的原理示意圖。其中，電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻rg=100Ω，調(diào)零電阻最大值R=50kΩ，串聯(lián)的定值電阻R0=50Ω，電池電動(dòng)勢(shì)E=。用它測(cè)量電阻Rx，能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是（）A．30～80kΩ～8kΩC.300～800Ω～80Ω5.使用多用表的歐姆擋測(cè)導(dǎo)體電阻時(shí)，如果兩手同時(shí)分別接觸兩表筆的金屬桿，則造成測(cè)量值（）A.比真實(shí)值大B.比真實(shí)值小C.與真實(shí)值相等D.可能比真實(shí)值大，也可能小6.實(shí)驗(yàn)桌上放著晶體二極管、電阻、電容器各一只，性能均正常，外形十分相似，現(xiàn)將多用電表選擇開關(guān)撥到“R×100”擋，分別測(cè)它們的正反電阻值加以鑒別：測(cè)甲元件時(shí)，；測(cè)乙元件時(shí)，，；測(cè)丙元件時(shí)，開始指針偏轉(zhuǎn)到Ω，接著讀數(shù)逐漸增加，最后停在100kΩ上，則甲、乙、丙三個(gè)元件分別是（）A.電容器、電阻、二極管B.電阻、電容器、二極管C.電阻、二極管、電容器D.二極管、電阻、電容器7.如圖所示某電動(dòng)機(jī)的三組線圈①、②、③阻值相同，均為幾歐姆，接法可能是中甲、乙兩種之一，A、B和C是外接頭?，F(xiàn)有一組線圈斷路，維修人員通過多用電表測(cè)量外接頭之間的電阻來判斷故障，若測(cè)A和B之間、B和C之間、A和C之間的電阻時(shí)，多用電表指針偏轉(zhuǎn)分別如題（a）、（b）、（c）所示，則測(cè)量中使用的歐姆檔的倍率是（填、、或），三組線圈的接法是（填甲或乙），斷路線圈是（填①、②或③）。8.如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)．在開關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮．現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)．(1)為了檢測(cè)小燈泡以及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________檔．在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________檔。(2)在開關(guān)閉合情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明______________________可能有故障。(3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟。

～多用電表的原理和使用考點(diǎn)突破反饋訓(xùn)練1.①2436②③12510012Ω×10檔歐姆調(diào)零3.⑴ab100⑵aca9010K考點(diǎn)鞏固1.紅5變大解析歐姆表在使用時(shí)電流從紅表筆流入，從黑表筆流出；根據(jù)滿偏電流I0＝eq\f(E,R內(nèi))可求得歐姆表內(nèi)阻為R內(nèi)＝5kΩ，當(dāng)指針指到刻度盤的正中央時(shí)，則：eq\f(1,2)I0＝eq\f(E,R內(nèi)＋Rx)，可解得Rx＝5kΩ；當(dāng)歐姆表使用一段時(shí)間后，電源電動(dòng)勢(shì)變